Biogeografía

Práctica: Tectónica de placas y biodiversidad marina

Objetivo

Comprender el efecto de la deriva continental en la biodiversidad marina en los últimos 400 millones de años.

Descripción

Más específicamente, el(la) estudiante empleará datos paleogeográficos para mapear la deriva continental en distintas etapas de la historia de la Tierra. Adicionalmente, usará datos CSV para graficar el índice de fragmentación de los continentes y la diversidad de géneros en cada periodo geológico. El resultado final debe ser una reflexión que incluya la serie de mapas de cada etapa geológica usada en la práctica y las gráficas de series de tiempo del índice de fragmentación y diversidad. Los mapas deben incluir todos los elementos básicos, tales como leyenda, flecha norte, escala, marco, cuadrícula, coordenadas geográficas y una breve descripción. Las gráficas deben realizarse en MS Excel o software similar.

Hardware

  • PC o Laptop con 4 GB RAM y 500 GB de HDD o SDD.

Sowftware

  • QGIS versión ≥ 3.28
  • Procesador de texto (MS Word, Google Docs).
  • Hoja de cálculo (MS Excel, Google Sheets).

Datos

  • Vectorial de los mapas paleogeográficos de Middle Ordovician, Early Triassic y Paleoceno (470, 250 y 66 millones de años, respectivamente:
    • middle_ordovician.shp
    • early_triassic.shp
    • paleocene.shp
  • Tabla de datos separados por comas (CSV) con la serie de tiempo del índice de fragmentación y la riqueza de géneros por etapa geológica :
    • DiscreteTimeSeries.csv

Pasos generales

  1. Descargar datos.
  2. Cargar capas vectoriales de los mapas paleogeográficos en QGIS.
  3. Inspeccionar las capas de información.
  4. Configurar parámetros de visualización de los datos.
  5. Generar mapas en el compositor de mapas para cada capa paleogeográfica.
  6. Graficar en Excel la serie de tiempo del índice de fragmentación y la riqueza de especies.
  7. Redactar reporte de la práctica. Combinar mapas y gráficas e interpretar los resultados.

Procedimiento

1. Descargar datos

Descarga los datos aquí. Recordar que para el caso de los archivos vectoriales es necesario descargar los archivos con extensión .shp, así como los demás archivos accesorios.

2. Cargar los archivos vectoriales en QGIS

Abrir QGIS Desktop desde el menú de Inicio, Aplicaciones o el Escritorio. Crear un proyecto nuevo, guardarlo y nombrarlo PRACTICA-PLACAS. Acceder a la carpeta DATOS y arrastrar los archivos vectoriales con extensión .shp al Panel de capas. QGIS asignará automáticamente un color aleatorio a las capas de datos, que suele ser un color sólido para todos los polígonos de las capas. En esta ocasión eligir un color de relleno gris claro.

Carga capas de datos vectoriales.

Carga capas de datos vectoriales.

3. Inspeccionar las capas de información

Para comenzar la inspección, añadir un mapa base desde el menú QuickMapServices. Si la sesión de QGIS no tiene los mapas base, instalar el complemento QuickMapServices. Usar la rueda del ratón para acercar y alejar el mapa. Activar y desactivar las capas desde el Panel de capas haciendo clic en las casillas a la derecha de los nombres de los archivos cargados. ¿Cómo se comparan los mapas paleogeográficos de cada periodo con los continentes actuales?

Inspeccionar capas.

Inspeccionar capas.

4. Configurar parámetros de visualización de los datos vectoriales

Para fines de esta práctica, mantendremos los colores de los mapas de forma simple.

  • Relleno gris claro.
  • Borde negro con un poco de grosor.

Para asignar colores de relleno gris claro, hacer doble clic sobre el nombre del archivo e.g. “middle_ordovician” en el Panel de capas y acceder a Propiedades. Seleccionar Simbología, y en la primera casilla de la ventana emergente, seleccionar Símbolo único. Hacer clic en Relleno simple, en Color de relleno elegir un tono de gris, luego clic en Aceptar.

Parámetros de los mapas paleogeográficos.

Parámetros de los mapas paleogeográficos.

5. Crear composición de mapa

Una vez satisfecha(o) con los parámetros de visualización de las capas paleogeográficas, proceda a diseñar el mapa en el compositor. Hacer clic en el icono Nueva composición de impresión. Crear una nueva composición de impresión con el nombre MAPA-PLACAS-01 y hacer clic en Aceptar. Esto iniciará un programa dentro de QGIS para el diseño de mapas. Cada mapa debe tener su propia composición con los mismos parámetros de visualización.

Nueva composición.

Nueva composición.

Interfaz para la composición de mapas

La nueva interfaz tiene 4 regiones importantes:

  1. Menú lateral izquierdo con íconos para añadir elementos a los mapas.
  2. Menú lateral derecho para editar las propiedades de los elementos añadidos al mapa.
  3. Panel superior con menús desplegables y herramientas representadas por íconos.
  4. El lienzo para llevar a cabo el diseño.
Interfaz de Nueva composición.

Interfaz de Nueva composición.

Considerar que el mapa aparecerá tal como está en QGIS. Así que debemos elegir cómo queremos que se vea. Porque tal como está en QGIS, es como aparecerá en nuestra sesión de diseño de impresión.

Añadir mapa

Una vez en el diseño de impresión, seleccionar la opción Añadir Mapa y realice el trazo de la región donde aparecerá el mapa. Dejar un margen superior, inferior, izquierdo y un margen amplio a la derecha.

Añadir marco

Luego hacer clic en el marco del mapa, una vez seleccionado, ir al menú de Propiedades del elemento y dar clic a la casilla Marco.

Añadir cuadrícula

Posteriormente, ir a la opción Cuadrícula, hacer clic en el símbolo + para añadir una nueva cuadrícula, seleccionar Cuadrícula 1 y hacer clic en Modificar rejilla. Dentro del menú Apariencia dirigirse a la opción Intervalo. Escribir 20 en la casilla X y 20 en la casilla Y. Si es necesario, experimenta con otros valores para X y Y.

Añadir coordenadas

Para agregar coordenadas a los márgenes del mapa debe desplazarse hacia abajo en el menún Propiedades del elemento hasta la opción Coordenadas.

Hacer clic en la casilla Dibujar coordenadas. Como se puede apreciar, las coordenadas aparecen en los cuatro márgenes del mapa, de manera que son redundantes. Para evitar esa redundancia, vamos a dejar únicamente las coordendas del margen izquierdo e inferior. Ir a la casilla Derecha y cambiar a Deshabilitado, ir a la casilla Arriba y cambiar a Deshabilitado.

Añadir flecha norte

Dirigirse al menú lateral izquierdo, seleccionar Añadir flecha norte. Colocar la flecha en la esquina superior derecha del mapa.

Añadir barra de escala

Para colocar una barra de escala, elegimos el icono, Añadir barra de escala. Colocar la barra en la esquina inferior izquierda. Notar que la cuadrícula interfiere con el marco de la escala. Por tal motivo vamos a darle a la escala un fondo blanco. Seleccionamos la escala y vamos a la opción Fondo y hacer clic. Automáticamente el fondo se vuelve blanco.

Añadir cuadro de texto

Agragar un cuadro de texto que contenga una breve descripción del periodo geológico que se está mapeando. Para esto, seleccionar la herramienta del menú lateral Añadir Etiqueta, trazar un cuadro debajo de la leyenda. Escribir una breve descripción del periodo, el sistema de coordenadas, nombre quien elabora el mapa, datos de contacto.

Guardar mapa

Si llegaste hasta este punto, quiere decir que has terminado tus mapas. Hiciste un buen trabajo! Para guardar los mapas como imagen, dirigirse a la opción Exportar como imagen en el menú superior. Navegar hasta la carpeta donde se desea guardar cada imagen, nombre de archivos MAPA-PLACAS-01.png, MAPA-PLACAS-02.png y MAPA-PLACAS-03.png para cada mapa de los periodos. Después clic Guardar. Se abre una ventana emergente, elegir resolución de exportación 600ppp.

6. Graficar series de tiempo

Cargar csv en Excel.

Cargar csv en Excel.

Para generar las gráficas se empleará un software de hoja de cálculo. En Excel, sigue estas instrucciones:

Gráfico 1: Líneas con las columnas Age y Fragmentation Index - Selecciona los datos:

  • Selecciona las celdas que contienen los datos de las columnas “Age” y “fragmentation index”.

  • Inserta el gráfico:

  • Ve a la pestaña “Insertar” en la cinta de opciones.

  • En el grupo “Gráficos”, selecciona “Insertar gráfico de líneas” y elige “Línea con marcadores”.

  • Configura el gráfico:

  • Asegúrate de que “Age” esté en el eje X y “fragmentation index” en el eje Y.

  • Ajusta el título del gráfico a “Fragmentation Index a lo largo del Tiempo Geológico”.

  • Personaliza el diseño y formato del gráfico según tus preferencias.

Ejemplo de la primera gráfica.

Ejemplo de la primera gráfica.

Gráfico 2: Líneas con las columnas Age y Genus Richness - Selecciona los datos:

  • Selecciona las celdas que contienen los datos de las columnas “Age” y “genus richness”.

  • Inserta el gráfico:

  • Ve a la pestaña “Insertar” en la cinta de opciones.

  • En el grupo “Gráficos”, selecciona “Insertar gráfico de líneas” y elige “Línea con marcadores”.

  • Configura el gráfico:

  • Asegúrate de que “Age” esté en el eje X y “genus richness” en el eje Y.

  • Ajusta el título del gráfico a “Diversidad de Géneros a lo largo del Tiempo Geológico”.

  • Personaliza el diseño y formato del gráfico según tus preferencias.

Cuando las gráficas estén listas, debe guardarlas como imagen. Para ello, hacer una impresión de pantalla de alta calidad con la herramienta Recorte de Windows.

Material adicional

Plate tectonic regulation of global marine animal diversity.

Plate tectonic regulation of global marine animal diversity.

¿Qué debo entregar?

Primero, debe leer el mateiral adicional proporcionado en la sección anterior. Reporte de práctica de cómputo. Antes de comenzar revisa la rúbrica para tener claridad sobre lo que debe llevar y cómo se va a evaluar. En un máximo de 500 palabras (mínimo 480):

  • Introducción (¿qué es la tectónica de placas, cómo impacta en la distribución de las especies?)
  • Descripción de los datos (e.g. cuáles capas de datos se usaron, qué tipos de datos geográficos son, de dónde se obtuvo la fragmentación y la riqueza).
  • Una breve conclusión, reflexionar sobre las etapas geológicas de la tierra y su influencia en la deriva continental y la biodiversidad.
  • Entregar a más tardar el jueves 31 de octubre de 2024 a las 23:59 horas.